專利名稱：激光散斑接觸網屏及制造用的光學系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于彩色印刷與印染領域的重要技術。
接觸網屏是彩色制版中的編碼元件，按網目結構可以分為規則網目與隨機網目兩類。制作規則網目的接觸網屏采用圖1所示的光學系統(見U.S.3493381)，其中1為光源，2是光圈，3是十字線屏，4是感光膠片。迄今為止，國內外還沒有制造隨機網目接觸網屏的光學系統。因而把隨機網點印刷列為特種印刷，如珂羅版印刷和無網印刷等，其特點是沒有一張進行照相加網的接觸網屏。規則網目的接觸網屏用于彩色制版時，需要有角度加網，當角度出現偏差時，還會出現龜紋。采用珂羅版或無網印刷工藝時，雖能得到隨機網點圖象，但因工藝復雜，技術上難予掌握，而且印版的耐印力低，因而無法在印刷上大量推廣和應用。
本發明的目的旨在設計一個光學系統，能制造隨機網目結構的接觸網屏。從而將膠印與隨機網目印刷二者的優點集于一體而屏棄掉二者的弱點。因為有了隨機網目的接觸網屏，就可以象規則網目的接觸網屏那樣進行照相加網制版，最后采用膠印機印刷，這就解決了珂羅版印刷與無網印刷中印版的耐印力低和工藝復雜的問題;同時，又因網目是隨機結構的，因而在照相分色時，可以無角度加網，并且在印刷成品中不會出現龜紋，節省了成本，提高了效率。該項技術還可以移植到現代電子分色機上，最終實現在電子分色機上的無角度加網。
激光散斑是相干光從粗糙表面上反射或通過折射率無規漲落的介質傳播時所形成的無規的強度分布。一般情況下，散斑圖樣既取決于入射光的相干性，也取決于無規表面或介質的特性。對于完全相干光，若散射體引起的程差大于一個波長時，則散斑圖樣幾乎與散射體無關。圖2給出了生成散斑的原理圖。在圖2感光膠片6上任取一點P，則該點的光場是由粗糙表面F上大量的子波源發出的光場的迭加，當散射板5表面起伏滿足上述條件時(h＞λ)，P點強度I(P)的概率密度趨于下面負指數分布
在感光膠片上，散斑圖樣的平均顆粒大小為δx＝λz/a(2)式中λ代表相干光波長，a為光波照明散射板毛面的有效直徑，z為散射板毛面至感光膠片的距離。
通過對(1)式和(2)式的分析表明，散斑的密度分布與通常接觸網屏的陰性網目相似，而且網線的大小可調，非常靈活，網目結構的隨機性好，只要設計合乎要求的相干光學系統就可以制造出滿足印刷要求的隨機網目結構的接觸網屏。
圖1制造規則網目接觸網屏的光學系統。
圖2產生散斑的原理圖。
圖3制作激光散斑接觸網屏的光學系統圖。
下面結合附圖，詳細介紹
發明內容
本發明的光學系統見圖3所示。它由10個元部件組成。[7]激光光源，由激光管與穩壓電源組成，光源有Ar激光器和He-Ne激光器兩種，選用何種光源取決于正色感光膠片的感光曲線。當采用氬離子激光器時，還配有冷卻系統。[8]電子定時快門，由一個電子定時器與一個快門組成，快門與定時器之間電接通，快門的動作狀態與時間由定時器控制，快門只取開與關兩種狀態。[9]光路升降器兩個反射鏡架安裝在一直立的桿上，能沿桿上下移動或繞桿轉動，通過升降器能調整光路的高度。[10]消雜光光欄。[11～12]針孔濾波器，由顯微物鏡[11]與針孔[12]組成，其作用一是擴束，一是濾波。[13]光能校正面。光能校正面是專門用來修正光源發出的激光束的高斯光能量分布的。采用的是實時振幅修正的方法。因為通過針孔濾波器后的光束受光學元件和調整架的影響，不可能每次完全一樣，所得能量分布曲線也與理論曲線稍有差異，而采用圖3光學系統中的修正方法則能避免這些問題。[14]通光光欄。
散射板它是制造散斑網屏的關鍵元件，一面為光面，另一面為毛面，毛面起伏大于1μm，透過率均勻。利用它對光波位相的隨機調制的特點和激光的相干性，才能得到高質量的散斑圖。[16]抽真空吸附屏，其作用是將感光交片吸附在屏面上，保證軟片與屏面密貼，從而使感光膠片處于正確的空間位置上。
具體操作過程介紹如下啟動激光電源，將電流調至額定值或選定值，點燃激光器[7];將電子定時快門[8]的旋扭打到調焦擋，這時快門開啟，光束通過;調節光路升降器[9]，使光路高度適合于后面的光學元件;將消雜光光欄[10]的光孔調整到正好讓光束通過;調整顯微物鏡[11]，觀察通過物鏡的光束，滿足要求時，裝上針孔[12]，然后調整針孔架直至出光符合要求為止;在光能校正面[13]上裝入感光膠片，記錄下光束的高斯分布，經顯影、定影、烘干后在校正面[13]上復位，按需要調整通光光欄[14]的大下;將散射板[15]插入光路中，選擇曝光時間，把電子定時快門[8]中的旋扭打到定時檔，這時快門關閉，打開真空泵，把感光軟片裝在吸附屏上，注意藥膜面朝向光路，待膠片被吸氣密貼后，按電子定時快門[8]的定時開關，對膠片進行曝光，將曝光后的軟片經顯影定影與烘干后即得到隨機網目結構的激光散斑接觸網屏。在制作網屏時，當確定網屏面積的大小后，即可算出通光光欄[14]的直徑大小，然后按(2)式求出散射板[15]至吸附屏[16]的距離。注意到，在圖3所示的光學系統中，(2)式中的a是指通光光欄在散射板[15]毛面上的投影直徑。
實施例采用本發明圖3所示的光學系統，其中光源為美國spectra-Physics公司制造的Ar激光器，額定電流I＞18
，選用4880A的出光譜線，功率選用120mw，通光光欄直徑為φ10，散射板至吸附屏的距離為1.59m，散斑場直徑為φ800，采用500×600的國產膠片作記錄材料，曝光時間為5秒，所得網屏線數為79線/英寸。
采用79線/英寸(500×600mm2)的網屏對一幅200×250mm2的彩色原稿進行照象制板與印刷，結果表明，在不進行高光曝光和無網曝光的條件下，層次再現質量仍非常好，而且1%的網點小而結實，網點干凈利落，質量大大優于傳統工藝;不需要進行有角度加網，四色版均采用同一個角度;色彩和層次還原效果好，而且因網目是隨機結構，印刷成品從根本上消除了龜紋;在中間調可以保持很小的網點距離，因此細微層次清晰度高。
權利要求
1.一種具有隨機網目的接觸網屏，其特征在于所述的接觸網屏上的隨機網目是激光散斑，所述的激光散斑是相干光從粗糙表面上反射或通過射率無規則漲落的介質時形成的。
2.一種制造激光散斑接觸網屏的光學系統，其特征在于所述的光學系統由激光光源，電子定時快門，光路升降器，消雜光光欄，針孔濾波器，光能校正面，通光光欄，散射板和抽真空吸附屏組成。
3.如權利要求2所述的光學系統，其特征在于其中所述的散射板，一面為光面，另一面為毛面，毛面起伏大于1μm，透過率均勻。
全文摘要
本發明涉及一種激光散斑接觸網屏及制造用的光學系統，屬彩色印刷和印染領域的重要技術。本發明設計出一個光學系統，能制造隨機網目結構的接觸網屏，從而將膠印和隨機網目印刷二者的優點集于一體。這種隨機網目的接觸網屏，其網目是激光散斑，它由相干光從粗糙表面上反射，或通過折射率無規則漲落的介質時形成。由于網目是隨機結構的，在照相制版時，可以無角度加網，并且印刷成品中不會出現龜紋，節省成本，提高效率。
文檔編號G03F5/02GK1045870SQ89101460
公開日1990年10月3日 申請日期1989年3月23日 優先權日1989年3月23日
發明者采振祥, 鄔敏賢, 金國藩 申請人:清華大學